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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, aufweisend einen in den Brennraum ragenden Düsenkörper. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Düsenkörpers für einen derartigen Kraftstoffinjektor.
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Kraftstoffinjektoren mit einem in einem eingebautem Zustand des Kraftstoffinjektors in den Brennraum einer Brennkraftmaschine ragenden Düsenkörpers sind aus dem Stand der Technik in vielfältigen Ausführungen bekannt.
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Typischerweise ist der Düsenkörper eines derartigen Kraftstoffinjektors aus einem metallischen Material gebildet und weist einen mit Kraftstoff (zum Beispiel Benzin oder Diesel, unter hohem Druck stehend) versorgbaren Innenraum und einen im eingebauten Zustand dem Innenraum vom Brennraum trennende Wandung auf, in der mehrere Spritzlöcher ausgebildet sind, um den Kraftstoff aus dem Innenraum über die Spritzlöcher in den Brennraum einspritzen zu können. Mittels eines im Innenraum lageveränderbar angeordneten Ventilelements, zum Beispiel einer an einer Innenseite der Wandung geführten Ventilnadel, kann eine Kraftstoffdurchströmung der Spritzlöcher in Abhängigkeit von der aktuellen Lage des Ventilelements gesteuert werden.
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Insbesondere vor dem Hintergrund eines wünschenswert möglichst hohen Wirkungsgrades der betreffenden Brennkraftmaschine bei gleichzeitig möglichst niedriger Emission von Schadstoffen und Abgas bedarf es einer präzisen Festlegung der Geometrie bzw. des Öffnungsquerschnitts der Wandung des Düsenkörpers ausgebildeten Spritzlöcher.
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Wenngleich im Rahmen der Herstellung des Kraftstoffinjektors bzw. der Herstellung des Düsenkörpers die Spritzlöcher relativ unproblematisch mit entsprechend geringen Fertigungstoleranzen ausgebildet werden können, so hat sich in der Praxis herausgestellt, dass sich nach einiger Zeit eines Brennkraftmaschinenbetriebs die Geometrie der Spritzlöcher aufgrund von Korrosionsvorgängen an den die Spritzlöcher begrenzenden Oberflächen verändern kann.
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In Folge der dadurch bewirkten Veränderung der Durchströmungscharakteristik der Spritzlöcher kommt es nachteiliger Weise zu einer unkontrollierten Veränderung insbesondere zum Beispiel der für die einzelnen Einspritzvorgänge vorgesehenen Einspritzmengen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung bei einem Einspritzen von Kraftstoff in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine auch über längere Betriebszeiten der Brennkraftmaschine möglichst konstante Eigenschaften der einzelnen Einspritzvorgänge (zum Beispiel Einspritzmengen und/oder Sprayeigenschaften) zu gewährleisten.
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Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Kraftstoffinjektor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine dem Brennraum zugewandte Außenoberfläche der Wandung und/oder eine das Spritzloch begrenzende Außenberfläche der Wandung oder die gesamte Außenoberfläche des Düsenkörpers eine funktionale Oberfläche, insbesondere eine hydrophobe Oberfläche aufweist.
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Eine mögliche Erklärung für die Korrosion an den Spritzlöchern von bekannten Kraftstoffinj ektoren besteht darin, dass z. B. vor allem bei einem Start und im Warmlauf der Brennkraftmaschine Wasser, das in der dem Brennraum zugeführten Verbrennungsluft gelöst ist, an den noch kalten Brennraumwänden (einschließlich Außenoberfläche des Düsenkörpers) kondensiert und somit Korrosion an den betreffenden Stellen fördert. Bei Brennkraftmaschinen mit Abgasrückführung ist derartiges Kondenswasser sauer, was die Korrosion zusätzlich katalysiert.
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Auch kann vermutet werden, dass sich durch thermophoretische Effekte z. B. in einem kalten Spalt zwischen einem Abschnitt des Düsenkörpers und einer benachbarten Begrenzungswand des Brennraums (z. B. in einem Zylinderkopf) Kondenswasser absetzt und nach und nach über Wachstum in diesem Spalt größere Tröpfchen bildet, die dann irgendwann z. B. gravimetrisch getrieben nach unten wandern und in Folge ihrer Oberflächenspannung an der Außenoberfläche des Düsenkörpers und insbesondere auch z. B. im Bereich von Mündungen der Spritzlöcher anhaften können.
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Wenn derartige Wassertröpfchen für längere Zeit an Spritzlochmündungen oder in Spritzlöchern verweilen, kann dies zu Korrosion und damit zu Veränderung der Spritzlochform führen.
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Mit der erfindungsgemäß vorgesehen Ausbildung der Oberfläche können jedoch, je nach konkreter Ausgestaltung der Oberfläche (betreffend Material und Anordnungsstelle (n) am Düsenkörper) vorteilhaft z. B. die Entstehung größerer Tröpfchen von Kondenswasser vermieden und/oder ein längeres Verweilen solcher Tröpfchen im Bereich des (wenigstens einen) Spritzloches des Düsenkörpers vermieden und/oder die Korrosion im Bereich des Spritzloches gehemmt werden.
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In einer Ausführungsform weist die Oberfläche eine zusätzliche Beschichtung auf. Diese zusätzliche Beschichtung kann beispielsweise Aluminiumoxid (Al2O3) sein. Hierdurch können die Eigenschaften (insbesondere die hydrophoben Eigenschaften) der Oberflächenstruktur konserviert werden. In einer weiteren Ausführungsform weist die Oberfläche eine Mikro- oder Nanostruktur auf. Derartige Oberflächen sind vorteilhaft, da sie superabweisend sind und selbstreinigende Eigenschaften aufweisen.
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In einer Ausführungsform weist die Oberfläche einen Lotoseffekt auf. In diesem Fall ist für die Oberfläche ein Material bzw. eine mikroskopische Oberflächenstruktur derart vorzusehen, dass die Oberfläche nicht durch Wasser benetzt werden kann.
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In einer Ausführungsform ist die Beschichtung korrosionshemmend. In diesem Fall ist eine Materialoberfläche zu wählen, welches selbst keiner Korrosion unterliegt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Beschichtung eine Dicke im Bereich von 1 nm bis 2 µm, insbesondere im Bereich von 2 nm bis 1 µm. Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Oberfläche an der Außenoberfläche der Wandung des Düsenkörpers zumindest im Bereich einer Mündung des (wenigstens einen) Spritzloches ausgebildet.
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In einer Ausführungsform ist die Oberfläche an der das (wenigstens eine) Spritzloch begrenzenden Außenberfläche der Wandung des Düsenkörpers ausgebildet. Die entsprechende Oberfläche kann sich hierbei z. B. über die gesamte Länge des Spritzloches erstrecken, oder aber nur über einen Teil dieser Länge (und in diesem letzteren Fall z. B. über eine Länge im Bereich von 20 % bis 80 % der gesamten Länge).
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Die Spritzlöcher in der Wandung des Düsenkörpers von Kraftstoffinjektoren der hier interessierenden Art besitzen in der Regel entweder eine zylindrische Form, d. h. über die jeweilige Spritzlochlänge betrachtet einen einheitlichen kreisförmigen Öffnungsquerschnitt oder eine konische Form, bei der sich der Öffnungsquerschnitt zur Außenseite (Brennraum) hin verändert. Ein Durchmesser jedes Spritzloches liegt in einer typischen Größenordnung von etwa 100 µm. Diese Formgestaltung und Dimensionierung ist auch für die Spritzlöcher des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors zweckmäßig, wobei deren Durchmesser (bzw. mittlerer Durchmesser im Fall eines konischen Spritzloches), ggf. unter Mitberücksichtigung der Existenz einer Beschichtung (nur oder auch) an der das Spritzloch begrenzenden Oberfläche, z. B. mindestens 30 µm oder z. B. maximal 200 µm betragen kann.
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Falls bei einem derartigen Kraftstoffinjektor die zusätzliche Beschichtung nur oder auch an der das Spritzloch begrenzenden Oberfläche der Wandung vorgesehen ist, so kann die Dicke der zusätzlichen Schicht in diesem Bereich ggf. bei der konstruktiven Auslegung bzw. Herstellung des Düsenkörpers entsprechend berücksichtigt werden (z. B. zweckmäßig, falls die Dicke der Beschichtung 100 nm übersteigt). Falls bei der Erfindung die Beschichtung über deren Fläche betrachtet eine uneinheitliche Dicke besitzt oder z. B. eine Beschichtung aus mehreren nebeneinanderliegenden Schichten (an verschiedenen Stellen der Wandung des Düsenkörpers) mit verschiedenen Dicken vorgesehen sind, so ist bevorzugt, dass eine maximale Dicke der Beschichtung im Bereich von 5 nm bis 1 µm liegt.
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In einer Ausführungsform der Beschichtung ist lediglich diese in einem einzigen zusammenhängenden Bereich der Oberfläche der Wandung des Düsenkörpers ausgebildet.
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In einer anderen Ausführungsform umfasst die Beschichtung wenigstens eine nicht zusammenhängende Schicht an verschiedenen Stellen der Oberfläche der Wandung des Düsenkörpers, beispielsweise einer der Anzahl an Spritzlöchern entsprechende Anzahl derartiger Schichten, die an der Außenoberfläche der Wandung jeweils im Bereich der Mündung des jeweiligen der Spritzlöcher und/oder an der das jeweilige der Spritzlöcher begrenzende Oberfläche ausgebildet sind.
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Falls die Beschichtung nur oder auch an der das Spritzloch begrenzenden Oberfläche der Wandung ausgebildet ist, so kann sich die entsprechende Schicht, wie hierbei bereits erwähnt, z. B. über die gesamte Länge des betreffenden Spritzlochs erstrecken, oder aber nur über einen Teil dieser Länge.
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Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird eine Verwendung eines Kraftstoffinjektors der hier beschriebenen Art in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer zum Antrieb eines Fahrzeuges (insbesondere Straßenkraftfahrzeug wie z. B. Pkw oder Lkw) eingesetzten Brennkraftmaschine vorgeschlagen. Bei dieser Verwendung kann die Brennkraftmaschine z. B. ein mit Benzin betriebener Ottomotor oder ein mit Diesel betriebener Motor sein.
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Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Düsenkörpers mit einem Kraftstoffinjektor der hier beschriebenen Art vorgeschlagen, aufweisend die Schritte:
- - Bereitstellen eines z. B. massiven Rohlings, z. B. aus Stahl,
- - spanendes Bearbeiten des Rohlings zur Schaffung des Innenraums und der Wandung des Düsenkörpers,
- - Ausbilden des wenigstens eines Spritzloches in der Wandung, z. B. durch Funkenerodieren oder Laserbohren und
- - Bearbeiten der Außenoberfläche der Wandung und/oder der das Spritzloch begrenzenden Außenoberfläche der Wandung und/oder der Außenoberfläche des Düsenkörpers durch Bestrahlung mittels Ultrakurzpulslasern.
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Die für den erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor beschriebenen Ausführungsformen und besonderen Ausgestaltungen können einzeln, oder in beliebiger Kombination in analoger Weise auch als Ausführungsform bzw. besondere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens vorgesehen sein.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ist vorgesehen, dass der Ultrakurzpulslaser mit einer Pulsdauer von weniger als 10 ps arbeitet. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Laserbearbeitung mit einer Bestrahlung mit einer Fluenz Φ nahe der Abtragsstelle des Materials des Düsenkörpers und einer auf das Material angepassten Wellenlänge.
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Bei einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Laserbearbeitung mit einer Bestrahlung mittels fokussierten Laserstrahl, wobei das abgetragene Material zumindest größtenteils auf der Oberfläche abgelagert wird und entsprechend der Bearbeitungssppur ausgerichteten Strukturen (z. B. Gitterstrukturen) gebildet werden. Mittels der Laserbearbeitung können sehr präzise Bereiche bearbeitet werden z. B. auch kleinere, abgegrenzte Bereiche (z. B. Ringe um die Einspritzbohrung). Des Weiteren werden geringe Einwirktiefen erzielt und damit wird gewährleistet, dass die Eigenschaften des Grundmaterials nicht verändert werden. Die hohe Abtragrate der Ultrakurzpulslaserbearbeitung ermöglicht eine Strukturierung großflächiger Bereiche bzw. sehr kurze Prozesszeiten.
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In einer Ausführungsform wird die laserstrukturierte Außenoberfläche der Wandung und/oder der das Spritzloch umgrenzenden Oberfläche der Wandung beschichtet. Insbesondere kann hierbei die Beschichtung mittels Atomlagenabscheidung erfolgen und eine Dicke von im Bereich von 1 nm bis 2 µm aufweisen. Vorteilhafterweise erfolgt die Beschichtung hier mittels Aluminiumoxid AL2O3. Hierdurch lassen sich die Eigenschaften (insbesondere die hydrophoben Eigenschaften) der Oberflächenstruktur konservieren.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:
- 1 eine schematische Schnittansicht einer Düse am brennraumseitigen Ende eines Düsenkörpers eines Kraftstoffinjektors gemäß eines Ausführungsbeispiels nach herkömmlicher Bauart, und
- 2 eine schematische Schnittansicht eines Details an der Düse des Kraftstoffinjektors gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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1 zeigt ein Beispiel eines Kraftstoffinjektors 10 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum B einer Brennkraftmaschine. In der 1 ist von dem Kraftstoffinjektor 10 lediglich ein brennraumseitiges Ende eines im dargestellten eingebauten Zustand des Kraftstoffinjektors 10 in den Brennraum B ragenden Düsenkörpers 20 gezeigt.
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Der Düsenkörper 20 weist einen mit Kraftstoff (zum Beispiel Benzin oder Diesel) versogbaren Innenraum 30 und eine den Innenraum 30 vom Brennraum B trennende Wandung 40 auf, wobei im Innenraum 30 lageveränderbar eine Ventilnadel 50 angeordnet ist.
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In der Wandung 40 sind mehrere Spritzlöcher 60 ausgebildet, von denen in der Schnittansicht von 1 zwei zu erkennen sind.
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Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird der Kraftstoff (unter hohem Druck stehend) ausgehend von dem Innenraum 30 des Düsenkörpers 20 zu den hierfür von einer Motorsteuerung vorgesehenen Zeitpunkten durch die Spritzlöcher 60 hindurch in den Brennraum B eingespritzt, wobei durch die Lageveränderbarkeit der Ventilnadel 50 die Kraftstoffdurchströmung der Spritzlöcher 60 in Abhängigkeit von einer Lage der Ventilnadel 50 gesteuert werden kann. Die Lage der Ventilnadel 50 kann zum Beispiel in an sich bekannter Weise mittels eines piezoelektrischen Aktors gesteuert werden, der in einem Brennraum (in der Figur nicht dargestellten) Abschnitt des Kraftstoffinjektors 10 untergebracht ist.
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In 1 ist ferner ein den Düsenkörper 20 des Kraftstoffinjektors 10 umgebender Teil eines Zylinderkopfes 80 der betreffenden Brennkraftmaschine (z. B. Ottomotor oder Dieselmotor) eingezeichnet.
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Bei einem Start der Brennkraftmaschine, im nachfolgenden Warmlauf und auch eine gewisse Zeit nach dem Ende eines Betriebs der Brennkraftmaschine kann sich Kondenswasser an den Brennraumwänden niederschlagen, beispielsweise an einer Außenoberfläche 100 des Zylinderkopfs 80 und einer Außenberfläche 120 des Düsenkörpers 20. Falls sich hierbei auch größere Wassertröpfchen in einem Spalt 140 zwischen dem Düsenkörper 20 und der benachbarten Außenoberfläche 100 des Zylinderkopfs 80 bilden, so können diese Wassertröpfchen gravimetrisch getrieben nach unten wandern, insbesondere in denjenigen Bereich der Außenoberfläche 120, in dem die Spritzlöcher 60 münden, und dort zu nachteiligen Korrosionseffekten führen.
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Die Erfindung zielt darauf ab, derartige Korrosion und eine damit einhergehende Veränderung der Spritzlochform im Lauf der Zeit zu vermeiden.
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Die 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 10. In 2 und der nachfolgenden Beschreibung sind gleichwirkende Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wie bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel gemäß der 1.
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Der in 2 dargestellte Kraftstoffinj ektor 10 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum B einer Brennkraftmaschine weist ebenfalls einen in einem eingebauten Zustand des Kraftstoffinjektors 10 in den Brennraum B ragenden Düsenkörper 20 auf, wobei sich zwischen dem Düsenkörper 20 und einer Außenoberfläche 100 eines Zylinderkopfs 80 ein ringförmiger Spalt 140 befindet.
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In 2 ist von dem Düsenkörper 20 lediglich ein mit Spritzlöchern 60 versehener Endabschnitt (freies Ende des Düsenkörpers 20) gezeigt. Der Düsenkörper 20 weist einen mit Kraftstoff versorgbaren Innenraum 30 und eine den Innenraum 30 vom Brennraum B trennende Wandung 40 mit mehreren Spritzlöchern 60 auf.
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Die Modifikation des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 10 von 2 gegenüber dem mit Bezug auf 1 beschriebenen herkömmlichen Kraftstoffinj ektor 10 besteht darin, dass eine dem Brennraum B zugewandte Außenoberfläche 120 der Wandung 40 sowie die die Spritzlöcher 60 begrenzenden Außenoberflächen 160a der Wandung 40 mit einer funktionalen Oberfläche 160 versehen sind.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Oberfläche 160 außerdem einen Lotoseffekt, so dass die Oberfläche 160 nicht von Wasser benetzt wird und Wasser somit insbesondere nicht im Bereich von Mündungen der Spritzlöcher 60 verweilen kann.
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Die Oberfläche 160 kann hierzu geeignet ausgestaltet werden. Sie sollte auch resistent sein gegen hohe Temperaturen (wie im Betrieb der betreffenden Brennkraftmaschine zu erwarten), eine sauere Brennraumatmosphäre, sowie den betreffenden Kraftstoff (hier z. B. Dieselkraftstoff). Des Weiteren sollte sie verschleißfest gegen Korrosion sein.
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Da im dargestellten Beispiel nicht nur ein dieser Mündungen der Spritzlöcher 60 beinhaltender Bereich 160a der den Brennraum B zugewandten Außenoberfläche 120 der Wandung 40 mit der Oberfläche 160 versehen ist, was eine Wasseransammlung in diesem Bereich vermeidet, sondern auch die die Spritzlöcher 60 begrenzenden Oberflächen, sind auch diese Oberflächen als solche gegen eine Korrosion geschützt.
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Vorteilhaft bleibt die Form der Spritzlöcher 60 auch über längere Betriebszeiten der betreffenden Brennkraftmaschine stabil.
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Im dargestellten Beispiel ist die Oberfläche 160, fertigungstechnisch besonders vorteilhaft, als eine einzige zusammenhängende Oberfläche mit einer einheitlichen Dicke ausgebildet.
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Abweichend davon können aber auch lediglich einzelne Außenoberflächenbereich (160a, 160b) des Düsenkörpers 20 partiell mit der erfindungsgemäßen Oberfläche 160 strukturiert sein. Beispielsweise können die Oberflächen im Bereich der Spritzlöcher 160a oder lediglich im Bereich 160b zwischen Düsenkörperspitze 180 und Düsenkörperschaft 200 ausgebildet werden.
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Die Oberflächen 160,160a,0160b können also auch aus mehreren nichtzusammenhängenden Oberflächen bestehen, die jeweils zumindest einen unmittelbar um die Mündung eines der Spritzlöcher 60 liegenden Bereich 160a der Außenoberfläche 120 und jeweils zumindest einen Teilbereich, der das betreffende Spritzloch 60 begrenzenden Oberfläche der Wandung 40 überdecken.
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Der Düsenkörper 20 des Kraftstoffinjektors 10 wurde durch ein Verfahren aufweisend die folgenden Schritte hergestellt:
- - Bereitstellen eines massiven Rohlings aus Stahl,
- - spanendes Bearbeiten des Rohlings durch Bohren und Fräsen zum Schaffen des Innenraums 30 an der Wandung 40,
- - Ausbilden der mehreren Spritzlöcher 60 in der Wandung 40, z. B. durch Funkenerodieren (elektrisches Erodieren) und bevorzugt nachfolgendem Schleifen mittels Durchströmenlassen eines Schleifmediums, und
- - Bearbeiten der Außenoberfläche 120 der Wandung 40 und/oder der das Spritzloch 60 begrenzenden Außenoberfläche 160a der Wandung 40 mittels Ultrakurzpulslasern.
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Hierzu wird eine Laserquelle mit Ultrakurzpulsen und einer Pulsdauer von typischerweise < 10 ps verwendet. Bezüglich der Prozessführung sind hier zwei Varianten vorgesehen, zum einen die Erzeugung „selbstorganisierter Strukturen“ die hydrophile Eigenschaften besitzen durch Bestrahlung mit einer Fluenz Φ nahe der Abtragsschwelle des verwendeten Materials und eine auf das Material angepassten Wellenlänge oder die Erzeugung organisierter/geordneter Strukturen auf der Oberfläche durch Bestrahlung mittels fokussiertem Strahl, wobei sich das abgetragene Material größtenteils wieder auf der Oberfläche ablagert und dabei entsprechend der Scanbahn ausgerichtete Strukturen (z. B. Gitterstrukturen) bildet
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Vorteile der Laserbearbeitung sind hier die sehr präzise Ausführbarkeit, die die Bearbeitung kleiner, abgegrenzter Bereiche (z. B. Ringe um die Einspritzbohrung 60) ermöglicht, sowie eine geringe Einwirktiefe. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Eigenschaften des Grundmaterials nicht verändert werden. Die hohe Abtragrate ermöglicht des Weiteren die Strukturierung großflächiger Bereiche bzw. sehr kurze Prozesszeiten. Die Oberfläche 160, 160a, 160b kann überdies zusätzlich beschichtet werden, nämlich mittels Atomlagenabscheidung (atomic layer deposition), was eine Konservierung der Eigenschaften (insbesondere der hydrophoben Eigenschaften) der Oberflächenstruktur gewährleistet. Die Methode der atomic layer deposition ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da die Schicht der Oberflächenstruktur folgt und sehr dünn ist. Die Schicht kann beispielsweise aus Aluminiumoxid (AL2O3) bestehen.
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Zusammenfassend wird mit der Erfindung ein Spritzlochkorrosionsresistentes Düsendesign durch eine spezielle Oberfläche 160 160a, 160b an der Außenoberfläche 120 des Düsenkörpers 20 und/oder in dem wenigstens ein Spritzloch 60 selbst geschaffen.
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Mit dem beschriebenen Herstellungsverfahren kann z. B. eine gezielte Beschichtung einer Düsenkuppe des Düsenkörpers und der in diesem Bereich befindlichen Spritzlocheinläufe erfolgen, um die Spritzlochkorrosion zu vermeiden. Bevorzugt wird die Düsenkuppe mit bearbeitet, dass die Außenoberfläche der Wandung und/oder der das Spritzloch begrenzenden Außenoberfläche der Wandung mittels Ultrakurzpulslasern bearbeitet werden. Dieses Verfahren kann sich auch auf die Spritzlocheinläufe sämtlicher Spritzlöcher und zumindest ein Teil der jeweiligen Spritzlochlänge in das jeweilige Spritzloch hinein erstrecken. Die Pulsdauer der Ultrakurzpulslaser ist dabei < 10 ps. Die Laserbearbeitung erfolgt mit einer Bestrahlung mit einer Fluenz Φ nahe der Abtragsschwelle des Materials des Düsenkörpers und einer auf das Material angepassten Wellenlänge. Diese Bearbeitung kann auch mit einer Bestrahlung mittels fokussierten Laserstrahl erfolgen und das abgetragene Material zumindest größtenteils wieder auf der Oberfläche abgelagert werden und entsprechend der Scanbahn ausgerichtete Strukturen gebildet werden. Alternativ können sich die Verfahrensschritte in jedem Spritzloch auch über die gesamte Spritzlochlänge und ggf. noch weiter in den Innenraum des Düsenkörpers erstrecken, d. h. die Oberflächengüte kann auch auf einer Innenseite der Wandung vorgesehen sein, wobei hierbei ein Düsensitzbereich (zum Kontakt mit dem Ventilelement) von dieser Schicht bzw. Oberflächengüte nicht betroffen werden sollte.
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Überdies kann auf der so gebildeten Oberfläche 160, 160a, 160b noch eine Beschichtung vorgesehen werden, wobei die Beschichtung mittels Atomlagenabscheidung erfolgt und eine Dicke im Bereich von 1 nm bis 2 µm aufweist. Bei einer solchen Beschichtung kann es sich beispielsweise um Aluminiumoxid (AL2O3) handeln. Andere Beschichtungen, die gleichwirkende Ergebnisse erzielen sind aber auch nicht ausgeschlossen.
